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1、1、原理简介LM75A是一款内置带隙温度传感器和模数转换功能的温度-数字转换器,它也是温度检测器,可提供过热输出。LM75A包含多个数据寄存器:配置寄存器(Conf)、温度寄存器(Temp)和设定点寄存器(Tos & Thyst)。LM75A还包含一个开漏输出(OS)管脚,当温度超过编程限制的值时该输出有效。LM75A有3个可选的逻辑地址管脚,使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。LM75A可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期性地对环境温度进行监控,或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS输出有2种可选的工作模式:OS比较器模式和OS中断模式。OS输出可选择高电平
2、有效或低电平有效。错误队列和设定点限制可编程,可以激活OS输出。正常工作模式下,当器件上电时,OS工作在比较器模式,温度阈值为80,滞后75,这时,LM75A就可用作独立的温度控制器,预定义温度设定点。LM75A功能框图如下: 引脚说明: 引脚描述:管脚号符号功能说明1SDA串行数据线2SCL串行始终线3OS过热关断、开漏4GND地5A2用户定义地址26A1用户定义地址17A0用户定义地址08Vcc电源(1)温度寄存器Temp(地址0x00) 温度寄存器是一个只读寄存器,用来存储读取的数字温度,包含2个8位的数据字节,由一个高数据字节(MS)和一个低数据字节(LS)组成。在这两个字节中只用到1
3、1位,来存放分辨率为0.125的Temp数据(以二进制补码数据的形式),如下表所示。对于8位的总线来说,只要从LM75A的“00地址”连续读两个字节即可(温度的高8位在前)。 Temp MS字节Temp LS 字节MSBLSBMSBLSBB7B6B5B4B3B2B1B0B7B6B5B4B3B2B1B0Temp数据(11位) -MSBLSBD10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0根据11位的Temp数据来计算Temp值的方法: 若D10=0,温度值()(Temp数据)0.125; 若D10=1,温度值()(Temp数据的二进制补码)0.125。(2)配置寄存器(地址0x01) 配置寄存器为
4、 8 位可读写寄存器,用来存储器件的某些设置,如器件的工作模式、OS工作模式、OS极性和OS错误队列等。其位功能分配如下所示:B7B6B5B4B3B2B1B0保留OS故障队列OS极性OS比较/中断关断(3)设定点寄存器Tos & Thyst(0x02) 设定点寄存器用来存储可编程的过热关断和滞后限制,器件通过两线的串行总线接口与控制器通信。又分为滞后寄存器和过热关断寄存器:1)滞后寄存器 滞后寄存器是读/写寄存器,提供了温度控制范围的下限温度。 该寄存器都包含2个8位的数据字节,但2个字节中,只有9位用来存储设定点数据(分辨率为0.5的二进制补码),其数据格式如下表所示,默认为75。D15D1
5、4D8D7D6D0T8T7T6T5T4T3T2T1T0未定义2)过热关断寄存器 过热关断寄存器提供了温度控制范围的上限温度。其数据格式如上表所示,默认为80。2、协议(1串行总线 是一种多向控制总线,也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下,同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源,这种方式简化了信号传输总线。总线扩展的方法有两种:一种是并行总线,另一种是串行总线。由于串行总线的连线少,结构简单,往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。因此,采用串行线可大大简化系统的硬件设计。 总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL。总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时
6、,两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。总线的运行(数据传输)由主机控制。所谓主机是指启动数据的传送(发出启动信号)、发出时钟信号以及传送结束时发出停止信号的设备,通常主机都是微处理器。被主机寻访的设备称为从机。每个接到总线的设备都有一个唯一的地址,以便于主机寻访。发送数据到总线的设备称为发送器,从总线上接收数据的设备称为接受器。为了保证数据可靠地传送,任一时刻总线只能由一台主机控制,总线允许连接不同传送速率的设备。 (2)总线的数据传送1)起始和终止信号 如图所示,SCL线为高电平期间,SDA线由高电平向低电平的变
7、化表示起始信号; SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。 起始信号S 终止信号P2)数据位的有效性规定 总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高、低电平状态才允许变化。3)数据传送格式I、字节传送与应答每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。如果一段时间内没有收到从机的应答信号,则认为从机已正确接收到数据。II、数据帧格式 总线上传送的数据信号既包括地址信号,又包括真正的数据信号。 在起始信号后必须传送一个7位的从机地址,第8位是
8、数据的传送方向位(“0”表示主机发送数据,“1”表示主机接收数据)。每次由主机产生终止信号来结束数据传送,若主机要进行新的数据传送,则可以不产生终止信号,而是发出起始信号对另一从机进行寻址。总线的数据传送有以下几种方式: a、主机向从机发送数据,数据传送方向不变S从机地址0A数据A数据A/AP注:有阴影部分表示数据由主机向从机传送,无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。 A表示应答, A表示非应答。S表示起始信号,P表示终止信号。 b、主机在第一个字节后,立即从从机读数据S从机地址1A数据A数据APc、在传送过程中,当需要改变传送方向时,起始信号和从机地址都被重复产生一次,但两次读/写方向正好
9、反相S从机地址0A数据A/AS数据1A数据AP4)总线的寻址:总线协议有明确的规定:采用7位的寻址字节(寻址字节是起始信号后的第一个字节)。位76543210从机地址R/WD7D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位,为“0”时表示主机向从机写数据,为“1”时表示主机向从机读数据。 主机发送地址时,总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较,如果相同,则认为自己正被主机寻址。 从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可接入多个相同的从机,接入从机的最大数目由从机地址中的可编程部分决定。如一个从机的7位寻址位有4位是固定位,3位是可编程位,这时仅能寻址8个相同的从机,即最
10、多可有8个相同的从机接入到该总线系统中。7 中系 接从相可最,相址能,编位,定位址的个。决程的地由大从,的同多统一成部可分由地 寻被己为同,行地自与位将机的总地送。据机示”为据从机表0位送数0址的组 /地)个号始节(址位采规确议址的线数数/数地反反写/但一重都机号,时变需,送传数数地数数从后个在号止示号始 答表 应 送主从数分影,从主数分阴/数数地不方据,送从式种以传的总行机另信出,信生以则据的要若据结号生机每据收示 据送主”(送据位,地从一传必始 信的包号信括号数上 格据数据到确已认号应从到间一如 帧(应随必面的传一, 高先送传度 保字应送格传化化态电高线,平低号上,持保数据间平高时送传线
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